探究二:精还原铁粉是一种重要的化工原料,某兴趣小组对其进行下列研究:
【物质制备】利用绿矾制备精还原铁粉的工艺流程如下:
粗还原铁粉中还含有少量铁的氧化物和Fe3C杂质,可用氢气在高温下进一步还原,其反应方程式为FexOy + y H2x Fe + y H2O,Fe3C + 2 H2
3 Fe + CH4。
(1)写出焙烧中氧化铁与CO反应的化学方程式: 。
(2)焙烧中加焦炭的作用除了可以生成CO外,还能 。
【含量测定】为得到精还原铁粉并测定粗还原铁粉中氧和碳元素的质量分数,按如下装置进行实验。已知3 CH4 + 4 Fe2O33 CO2 + 6H2O + 8 Fe(假设每步反应都完全,且不考虑装置内原有空气对测定结果的影响)。
(3)主要实验步骤如下:
①按顺序组装仪器,检查装置的气密性,称量样品和必要装置的质量;②点燃A处酒精灯;③缓缓通入纯净干燥的H2;④点燃C处酒精灯;⑤分别熄灭A处、C处酒精灯;⑥再缓缓通入少量H2;⑦再次称量必要装置的质量。
操作的先后顺序是①→③→ →⑤→⑥→⑦(填字母)
A.②→④ B.④→②
(4)步骤③的目的是 ,验证该步骤目的达到的实验方法是 ;
(5)若缺少装置D,则所测氧元素的质量分数将 (填“偏大’’“偏小"或“不变")。
(6)粗还原铁粉样品的质量为20.000 g,装置B、E分别增重0.360 g和0.440 g,则计算样品出中碳元素的质量分数是 ,氧元素的质量分数是 。
用下面的装置将一定量的CO2和CO的混合气体进行分离和干燥。图中的a、b、c、d均为活塞,可以控制气体的通过和液体的加入,实验前活塞均已关闭。请选择适宜的试剂完成上述实验。
供选用的试剂有:①稀硫酸②浓硫酸③氢氧化钠溶液④澄清的石灰水(试剂均足量)
实验分以下两步进行:
(1)关闭b、c,打开a、d,则甲中发生反应的化学方程式为_______________,丙中试剂为(填数字序号)。若乙装置中的现象是 ______,说明甲装置中反应是充分的。 此步实验后收集到的气体是。
(2)在甲装置的分液漏斗中加入试剂①,然后_________________________,即可收集到另一种气体。
化学是一门以实验为基础的自然科学。依据实验目的设计切实可行的的实验方案是科学探究中的重要环节。
甲乙丙
(1)用甲装置测定水的组成。a试管中气体能燃烧,该气体是___,正极与负极产生气体的质量比为_____。甲装置中发生反应的化学方程式为__________________。
(2)小红同学用乙装置进行探究实验,观察现象得出结论。
①蜡烛中含有氢元素,她依据的现象是 ______________________ 。
②一段时间后,小红观察到蜡烛熄灭,由此得出可燃物燃烧必须具备的条件是。
(3)用丙装置测定空气中氧气的含量。下列有关该实验的说法中,正确的是(填
字母序号)。
A.实验时红磷一定要足量 | B.点燃红磷前先用弹簧夹夹紧乳胶管 |
C.红磷熄灭后立刻打开弹簧夹 | D.最终进入瓶中水的体积约为消耗氧气的体积 |
化学课上第一小组的同学做了碳酸钠溶液和A溶液反应的实验,有沉淀产生,同学们对浑浊液过滤,得到澄清滤液。第二小组甲、乙、丙三位同学对该实验进行了一系列的探究。
探究一 A溶液中的溶质是什么?
【相关资料】Ⅰ.CaCl2 + Na2CO3 CaCO3↓+ 2NaClⅡ.CaCl2溶液呈中性
(1)【提出假设】第二小组同学认为A溶液的溶质有两种可能:
①是___,②是CaCl2。
(2)【设计实验】第二小组同学设计了如下方案并进行实验:
实验操作 |
实验现象 |
实验结论 |
取少量A溶液于试管中,向其中滴加溶液 |
__ |
假设①正确。 碳酸钠与其反应的化学方程式为__。 |
第一小组同学肯定了他们的实验结论。
探究二过滤后澄清滤液中会有哪些溶质?
【提出假设】
(3)甲的合理猜想;丙的合理猜想。
(4)【实验验证】乙同学针对自己的猜想进行了如下实验:
实验步骤 |
实验现象 |
实验结论 |
取样于试管中,滴入几滴稀盐酸 |
没有气体产生 |
猜想不成立 |
你认为乙同学的实验结论是否正确?,其理由是。
(5)【继续探究】请你设计实验方案确定滤液中溶质的组成。
实验操作 |
实验现象 |
实验结论 |
化学兴趣小组用下图所示装置进行以下实验。
(1)收集一瓶二氧化碳:打开止水夹和,关闭,从分液漏斗向装置A中加入足量的稀盐酸,写出A中发生反应的化学方程式______________;当看到D中有大量浑浊产生时,CO2已集满,写出D中发生反应的化学方程式________________。
(2)证明二氧化碳与氢氧化钠发生了化学反应:关闭止水夹K1和K3,打开止水夹K2,从分液漏斗向装置C中加入适量滴有酚酞的氢氧化钠溶液,直至实验结束,请写出此过程中C中发生反应的化学方程式_____________________。C中观察到的现象中,能证明CO2与NaOH确实发生了化学反应的是________________。
根据下图回答问题。
(1)实验仪器a的名称是。
(2)实验室用高锰酸钾制取氧气的化学方程式为,所选用的发生装置是(填字母序号,下同)。
(3)实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气时,二氧化锰起作用,所选用的收集装置是。
(4)用排空气法收集一瓶二氧化碳,验满时将燃着的木条放在瓶口,若观察到,说明瓶中已充满二氧化碳。